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原子力プラントクル-協調支援の知能化に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 07458095
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 エネルギー学一般・原子力学
研究機関東北大学

研究代表者

北村 正晴  東北大学, 工学部, 教授 (00005422)

研究分担者 コズマ ロベルト  東北大学, 工学部, 助教授 (20261604)
研究期間 (年度) 1995 – 1996
研究課題ステータス 完了 (1996年度)
配分額 *注記
6,100千円 (直接経費: 6,100千円)
1996年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
1995年度: 5,500千円 (直接経費: 5,500千円)
キーワードクル-協調支援 / 原子力プラント運転支援 / インタフェース技術 / cognitive diversity / 異種視点の統合 / 記憶ベース推論 / 異常診断 / ニューラルネットワーク / フラクタル解析 / ウエーブレット解析 / 運転支援 / 意思決定支援
研究概要

原子力プラント運転安全性の一層の向上を目指して従来から様々な運転支援技術開発が試みられてきたが、支援情報を目的と状況に適合した形で運転員クル-に統合提供する、情報の合理的提供技術は未確立である。本研究は、専門家を対象としての支援、なかでもクル-としての協調的問題解決を効果的に支援するためのインタフェース技術の基礎確立を目的として立案・実施した。まず効果的なクル-協調の基本指針として、本研究室での先行研究から得られた知見に基づいて、Cognitive Diversityという中心規範を提唱した。原子力プラント運転員は高度な教育訓練を経験した専門技術者であり、エキスパートシステムなどに代表される定型的な支援よりも、未経験の異常事態や、判断に混乱をもたらす誤りやすい事態に力点を置いた支援が要請される。また緊急事態における精神ストレス増大時にはクル-全員が特定の仮説に固執してしまい視野狭窄におちいるmind set問題が指摘されており、これへの対応が要求される。本研究で対照されたcognitive diversityの着想は、上記困難のいずれについても解決のための有力な手段を提供する。具体的には
A.抽象化度の異なった多重視点対象記述(汎化機能、物理機能、実体機能)の提供
B.関連する多様なデータ(系統図、過去の特性、保守履歴など)の構造化統合提示
C.複数運転員への異種視点の弁別提供と総合判断支援
のそれぞれを可能にするための基本的な方式を確立し、併せて開発された方法の有用性を実験的に評価・検証する手法も開発した。特に項目B,Cに関しては
D.プラント配管系統図(P&ID)の主要系統に沿う重要変数の変化を体系的に表示するProcess Overview Display,
E.主要な機器の動的挙動をP&ID上で状態空間軌跡の形で要請に応じ示すStructured Functional Display,
の概念を提唱し、それらのプロトタイプ実装とシミュレータによる評価実験を行って有効性を確認した。また支援情報の適時提供を可能にするための基礎技術として、記憶ベース推論に基づく診断支援方式も開発し、その有効性も検証した。
本研究で方法論的基盤とするDiversity指針は独創性の高い着想であり、複数の国立研究所等が共同で進めている「原子力用人工知能研究」プロジェクトでも中心的技術として採用され、また1997年11月開催予定の国際学会では招待講演を要請されるなど、国内外での高い評価を得ていることを付記する。

報告書

(3件)
  • 1996 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1995 実績報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (15件)

  • [文献書誌] N,Sakuma,R.Kozma,M.Kitamura: "Characterization of Anomalies by Applying Methods of Fractal Analysis" Nuclcar Technology. 113巻の1. 86-99 (1996)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 竹井・石毛・横山・古川・北村: "リソース制約対応型プラント診断手法に関する考察" 計測自動制御学会システム/情報合同シンポ'96講演論文集. 301-206 (1996)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 高橋、竹井、北村: "人間・機械知能協調系におけるCognitive Diversilyの実現" 第24回知能システムシンポジウム論文集. (発表決定). (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Takahashi,S-Takei,M.Kitamura: "Multimodal Display for Enhanced Situation Awareness Based on Cognitive Diversity" HCI International '97,7th Intern′l Conf.on Human Computer Interaction. (決定). (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Sakuma, R.Kozma, M.Kitamura: "Characterization of Anomalies by Applying Methods of Fractal Analysis" Nuclear Technology. Vol.113-1. 86-99 (1996)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Takei, T.Ishige, Y.Yokoyama, H.Furukawa M.Kitamura: "A Study on Plant Diagnostic Technique under Resource-Bounded Conditions" Proc.of SICE System/Information joint Symposium'96. 201-206 (1996)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Takahashi, S.Takei, M.Kitamura: "Cognitive Diversity for Effective Cooperation of Human and Machine Intelligence" Proc.of 24th Intelligent System Symposium. (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Takahashi, S.Takei, M.Kitamura: "Multimodal Display for Enhanced Situation Awareness Based on Cognitive Diversity" Proc.of HCI International'97,7th Intern'l Conf.Human Computer Interaction. (To be appeared). (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M. Sakuma, R. Kozma, M. Kitamura: "Characterization of Anomalies by Applying Methods of Fractal Analysis" Nuclear Technology. 113巻の1. 86-99 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 竹井・石毛・横山・古川・北村: "リソース制約対応型プラント診断手法に関する考察" 計測自動制御学会システム/情報合同シンポ'96講演論文集. 201-206 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 高橋,竹井,北村: "人間・機械知能協調系におけるCognitive Diversityの実現" 第24回知能システムシンポジウム論文集. (発表決定). (1997)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] M. Takahashi, S. Takei, M. Kitamura: "Multimodal Display for Enhanced Situation Awareness Based on Cognitive Diversity" HCI International'97, 7th Intern'l Conf. on Human Computer Interacton. (決定). (1997)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 鷲尾,佐久間,古川,北村: "原子力プラント知的診断における多様性評価基準" 日本原子力学会誌. 37. 1128-1136 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] 鷲尾,北村: "意思決定構造同定におけるアブダクションに基づく発想支援" 第18回システム工学部会研究会「発想支援技術」資料. 95-PG0015. 13-20 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] M.Sakuma,R.Kozma,M.Kitamura: "characterization of anomalies by applying methods of froctal analysis" Nuclear Technology. 113. 86-99 (1996)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書

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公開日: 1995-04-01   更新日: 2016-04-21  

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